一种原位处理黑臭水体底泥的修复剂及制备与使用方法技术

本发明专利技术属于环保技术领域，本发明专利技术公开了一种原位处理黑臭水体底泥的修复剂及制备与使用方法。所述原位处理黑臭水体底泥的修复剂通过铁粉、活性炭粉末和二氧化锰粉末烧结所得的混合料经过粉碎之后，与酶制剂干粉混合制备而成。本发明专利技术所述原位处理黑臭水体底泥的修复剂处理效率高、效果好，可快速实现黑臭水体污染泥水同治、氧化分解污染有机物，并同步脱氮除磷、钝化重金属等功效，迅速改善受污染湖泊、河道、沟渠的底泥环境，消除水体内源污染，对黑臭水体底泥修复剂的发展具有重要意义。水体底泥修复剂的发展具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种原位处理黑臭水体底泥的修复剂及制备与使用方法


[0001]本专利技术涉及环保
，尤其涉及一种原位处理黑臭水体底泥的修复剂及制备与使用方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国城市化和工业化进程的加快，水体污染加剧，河流、湖泊等水体经常出现季节性或终年黑臭现象。底泥作为水体生态系统的重要组成部分，对污染物的吸附去除、提高水环境容量和自净能力有一定的促进作用；同时，底泥中污染物的沉积、迁移、转化也对水生生物特别是底栖生物产生重要影响，也是造成水体产生二次污染的重要内源性污染源。因此，为了根治黑臭水体污染，对底泥进行治理可以达到“釜底抽薪”的效果，可使水体环境在短时间内建立生态平衡、恢复健康。目前，污染底泥修复技术主要有疏浚、掩蔽等物理修复技术和生物修复技术。
[0003]中国专利技术专利CN102849917A申请公布了一种湖泊河道疏浚淤泥的方法，通过絮凝剂与滤袋脱水的结合清理河道淤泥，再将淤泥进行脱水加以利用。中国技术专利CN203891091U申请公布了一种底泥疏浚系统，通过优化避免了取泥过程中泥沙扩散引起的二次污染。中国专利技术专利CN101787720A申请公布了一种生态清淤方法和设备，使得清淤更彻底，同时避免了二次污染。虽然疏浚技术见效快，但工程量大、投入大，且有的方法很难避免二次污染。
[0004]中国专利技术专利CN101817628A申请公布了一种植生型生态毯修复方法，利用植生型生态毯隔离被污染的底泥，避免污染物向水体中的扩散。中国专利技术专利CN101200315B申请公布了一种底泥掩蔽方法，利用红土和辅助材料既可以去除水体中的氮、磷等营养盐，还会在底泥形成膜层达到掩蔽的目的。中国专利技术专利CN102775030A申请公布了一种重污染河道底泥的掩蔽剂，利用去除有机物、微生物等的再生净水污泥作为掩蔽剂。虽然掩蔽和生物修复技术投入小，但治理速度慢，且治理的底泥很难达标。
[0005]中国专利技术专利CN105712599A申请公布了一种底泥修复剂，利用无机金属盐、活性炭、贝壳粉、硅藻土和生物活性剂制成的，虽然其制备工艺简单、成本低，但存在修复周期长等缺陷。中国专利技术专利CN106517705B申请公布了一种河道底泥修复剂，利用过氧化钙、铁改性膨润土和二氧化锰制备而成，该技术方案存在制备工艺复杂，且该修复剂只能铺洒于底泥表面，功能单一，应用范围窄。中国专利技术专利CN101224940A申请公布了一种河道底泥修复方法，利用生物促进液建立河涌好氧生态系统，该方法存在实施步骤繁琐、修复周期长等不足。
[0006]由于黑臭水体及底泥中污染物成分复杂、氮磷营养物质含量丰富，且大部分还伴随着重金属污染，单纯的物理、化学或生物修复方法难以实现污染物的全面去除。因此，研发低成本、见效快，具有难降解高分子有机污染物快速氧化分解，并同步脱氮除磷和重金属离子钝化等多功能底泥修复剂，对于有效消除黑臭水体污染、构建健康安全的水体生态系统具有重要意义。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种原位处理黑臭水体底泥的修复剂，该修复剂利用特定的组分制备，并通过各组分之间的协同作用，具有适用性能强、经济性能好、功能性多样、效能时间长等优点，是一种适宜推广应用的原位处理黑臭水体底泥的修复剂。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种原位处理黑臭水体底泥的修复剂，由包含如下重量份数的原料制备而成：
[0010][0011][0012]作为优选，所述酶制剂干粉为氧化酶制剂干粉。
[0013]作为优选，所述氧化酶为尿酸氧化酶、D
‑
氨基酸氧化酶、L
‑
氨基酸氧化酶和L
‑
α
‑
羟基酸氧化酶中的一种或多种。
[0014]作为优选，所述铁粉粒度在100目以上；所述活性炭粉末粒度在100目以上；所述二氧化锰粉末粒度在100目以上；所述酶制剂干粉粒度在200目以下。
[0015]作为优选，所述铁粉的纯度不低于90％；活性炭粉末碘吸附值不低于800mg/g；二氧化锰粉末的纯度不低于85％；酶制剂干粉纯度不低于60％。
[0016]具体地说，本专利技术所述原位高效处理黑臭水体底泥修复剂的工作原理为：
[0017]铁粉、活性炭粉末和二氧化锰粉末在高温烧结后可形成多孔铁碳镶嵌结构，铁骨架和碳链相互交叉融合，构成比表面积大的铁碳原电池基材。在微酸性污泥环境中，形成无数铁碳原电池反应并在二氧化锰的催化作用下，产生大量的二价铁离子和原子H。其反应原理如下：
[0018]阳极：Fe－2e
－
→
Fe
2+
[0019]阴极：2H
+
+2e
－
→
2[H][0020]反应产生的Fe
2+
和[H]是高化学活性物质，可使废水中诸多有机物的结构和特性发生改变，产生断链、开环作用，提高污染物的可生化性。
[0021]同时，在氧化酶制剂的作用下，水体和污泥中的有机物底物被氧化并产生过氧化氢，生成的过氧化氢又与铁碳原电池产生的二价铁离子反应，形成芬顿(Fenton)反应，由此产生大量的羟基自由基，由此使修复剂氧化功能进一步增强。其反应原理如下：
[0022]RH2+O2→
R+H2O2[0023]Fe
2+
+H2O2→
Fe
3+
+(OH)
－
+OH
·
[0024]Fe
3+
+H2O2→
Fe
2+
+O2+2H
+
[0025]O2+Fe
2+
→
Fe
3+
+O
2－
[0026]另外，反应过程中产生的Fe
2+
和Fe
3+
又可生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，Fe(OH)2和Fe(OH)3同时又是优良的絮凝剂，可以吸附凝聚水体中原有的悬浮物并吸附除去重金属离子，使毒
性和氧化性较强的金属离子或化合物还原为毒性较小的还原态并沉积于铁表面，从而降低了黑臭水体中污染物的毒性和重金属离子的迁移性，实现了同步脱氮除磷、重金属离子稳定化等多重功能。
[0027]本专利技术还提供了所述原位处理黑臭水体底泥的修复剂的制备方法，包括如下步骤：
[0028]称取铁粉、活性炭粉末、二氧化锰粉末，将上述三种粉末在室温下充分混合，然后在惰性气体保护下进行烧结，再将烧结后的混合料粉碎成20～200目的粉末，最后将冷却后的混合料与酶制剂干粉混合，即得原位处理黑臭水体底泥的修复剂。
[0029]作为优选，所述粉末的混合设备采用高能球磨机。
[0030]作为优选，所述烧结温度为900～1050℃，烧结时间为2～4h。
[0031]作为优选，所述惰性气体为氦气、氩气和氮气中的一种。
[0032]本专利技术还提供了所述原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位处理黑臭水体底泥的修复剂，其特征在于，由包含如下重量份数的原料制备而成：2.根据权利要求1所述的一种原位处理黑臭水体底泥的修复剂，其特征在于，所述酶制剂干粉为氧化酶制剂干粉。3.根据权利要求2所述的一种原位处理黑臭水体底泥的修复剂，其特征在于，所述氧化酶为尿酸氧化酶、D
‑
氨基酸氧化酶、L
‑
氨基酸氧化酶和L
‑
α
‑
羟基酸氧化酶中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种原位处理黑臭水体底泥的修复剂，其特征在于，所述的铁粉粒度在100目以上；所述活性炭粉末粒度在100目以上；所述二氧化锰粉末粒度在100目以上；所述酶制剂干粉粒度在200目以下。5.根据权利要求1所述的一种原位处理黑臭水体底泥的修复剂，其特征在于，所述铁粉的纯度不低于90％；所述活性炭粉末碘吸附值不低于800mg/g；所述二氧化锰粉末的纯度不低于85％；所述酶制剂干粉纯度不低于60％。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海涛，
申请(专利权)人：中国水利水电第六工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：